專題05電學(xué)實(shí)驗(yàn)探究解答題（原卷版）

05電學(xué)實(shí)驗(yàn)探究、解答題一、實(shí)驗(yàn)探究題（共20題）1.（2021·上虞模擬）小明用如圖a所示的電路探究電流與電阻的關(guān)系。序號(hào)①②③④⑤電阻R/Ω510152025電流I/A0.600.300.20.150.12（1）用筆畫線代替導(dǎo)線將圖a中的電路連接完整。（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)每次更換電阻，閉合開關(guān)后，觀察電流表示數(shù)之前必須進(jìn)行的操作是：________

。（3）根據(jù)右表中記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)判斷，測(cè)量時(shí)電流表應(yīng)該選擇的量程是________A。（4）根據(jù)右表中的數(shù)據(jù)，在圖b中畫出I與R關(guān)系的圖像。2.（2021·越城模擬）人們常用過濾效率來評(píng)判口罩的優(yōu)劣，過濾效率是指口罩跟阻截病毒等微小顆粒的百分率，數(shù)值越大阻截效果越好。小明同學(xué)利用測(cè)試儀對(duì)不同類型口罩(各取50只)的過濾效率進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示?？谡址N類N95口罩一次性醫(yī)用口罩普通防塵口罩棉布口罩過濾效率(%)98905020（1）本實(shí)驗(yàn)的變量是________；（2）表中的過濾效率是每種口罩所得數(shù)據(jù)的平均值，這樣做的目的是________；（3）小明拆開一只全新的一次性醫(yī)用口罩，將其中間層靠近輕小的紙屑，發(fā)現(xiàn)紙屑被吸引。這說明這種口罩利用了________的科學(xué)原理，提高了過濾效率。3.（2021·瑞安模擬）熱敏電阻的阻值會(huì)隨溫度的改變而改變。小明同學(xué)用如圖甲所示的電路來探究熱敏電阻Rt的阻值與溫度的關(guān)系。己知M為控溫器，電源電壓恒定不變，R是能讀出阻值的電阻箱。小明進(jìn)行了如下操作：①根據(jù)圖甲連接電路，閉合開關(guān)前，將電阻箱的阻值調(diào)到足夠大。②調(diào)節(jié)控溫器中液體溫度為10°C，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表的示數(shù)達(dá)到某數(shù)值，記錄此時(shí)電阻箱的阻值為26Ω。③依次改變控溫器中的液體溫度，同時(shí)調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，

，得到相關(guān)數(shù)據(jù)記錄如下表所示。溫度t/°C1020304050607080…電阻箱的阻值R/Ω26476476859298100…分析并回答下列問題：（1）本實(shí)驗(yàn)中，熱敏電阻阻值的變化是通過________反映的。（2）分析實(shí)驗(yàn)過程，將步驟③補(bǔ)充完整：________.（3）在科技創(chuàng)新活動(dòng)中，小張用該熱敏電阻和電壓表制成了一支指針式溫度計(jì)(電路圖如圖乙所示，電壓表未接入)，它可以直接在電壓表刻度盤上讀出相應(yīng)溫度。若想要電壓表的讀數(shù)隨溫度的升高而增大，則應(yīng)在圖乙中________(填字母a、b、c)兩處接入電壓表。4.（2021·鄞州模擬）小科同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室做“測(cè)量小燈泡（額定電壓為2.5V）的額定功率”實(shí)驗(yàn)。（1）請(qǐng)你用筆替代導(dǎo)線，將圖甲補(bǔ)充完整，要求滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大。（2）小科正確連線后實(shí)驗(yàn)，根據(jù)測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出了小燈泡電壓在之間的I—U圖像，如圖乙所示。則該小燈泡的額定功率是________W。若小燈泡電壓為1.5V、2.0V、2.V時(shí)小燈泡的功率分別為P1、P2、P3，則2P2________（填“>”、“<”或“=”）（P1+P3）。5.（2021·溫州模擬）如圖甲所示是測(cè)量定值電阻Rx阻值的實(shí)驗(yàn)電路，器材可以滿足實(shí)驗(yàn)要求。（1）現(xiàn)要求滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)增大。請(qǐng)你按照對(duì)電壓表量程的選擇和對(duì)滑動(dòng)變阻器連接的要求，用筆畫線代替導(dǎo)線，完成圖中實(shí)驗(yàn)電路的連接。（2）同學(xué)們按照電路圖中正確連接電路后，閉合開關(guān)，改變電阻Rx兩端的電壓進(jìn)行了三次測(cè)量，其中第二次實(shí)驗(yàn)中電流表的示數(shù)如圖乙所示，請(qǐng)將表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整。實(shí)驗(yàn)次數(shù)123電壓U/v1.01.61.8電流I/A0.32________0.56電阻Rx/Ω3.13________3.21電阻的平均值Rx/o________同學(xué)們又設(shè)計(jì)了兩種測(cè)量方案，方案中定值電阻的阻值為R0。①方案一：閉合開關(guān)S，如果電壓表V1和V2的讀數(shù)分別為U1和U2，則電阻Rx的阻值表達(dá)式為Rx=________。②方案二：電路中Rx≠R0，將S接到a，讀出電流表的示數(shù)I1，再將S接到b，讀出電流表的示數(shù)I2，由I1R0=I2Rx可得R=I1R0I6.（2021·鎮(zhèn)海模擬）有一個(gè)阻值未知的定值電阻R（R約6Ω），要求測(cè)出未知電阻的阻值。圖甲是測(cè)量R阻值的部分實(shí)物圖，電源為兩節(jié)干電池。（1）用一根導(dǎo)線將電路連接完整（連線不得交叉）。（2）閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片P，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，故障可能是導(dǎo)線________（選填“a”“b”或“c”）斷路。（3）排除故障后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片P，當(dāng)電壓表示數(shù)為1.2V時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，則R=________Ω。7.（2021·下城模擬）注水豬肉是人為注水以增加質(zhì)量來牟利的生豬肉。注水后，豬肉里的肉質(zhì)變差易腐爛，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值大大降低。（1）檢測(cè)豬肉是否注水的一種簡(jiǎn)易方法：取一濾紙條貼在豬肉的橫斷面上，若濾紙條在1分鐘左右就被浸透，濾紙條與豬肉的粘著力不強(qiáng)且不易被點(diǎn)燃，則可判斷為注水豬肉。試用燃燒條件等知識(shí)解釋，濕的濾紙條不易被點(diǎn)燃的原因：________。（2）注水豬肉內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)已大量減少，因?yàn)樽躺拇罅考?xì)菌進(jìn)行________（填生理過程）分解了豬肉中的有機(jī)物。（3）豬肉注水因增加了含水量而影響了豬肉的電阻。某研究小組設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn)電路，來探究豬肉電阻大小與注水量的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①按如圖連接電路。②將一條未注水的豬肉條接入電路，測(cè)量豬肉條兩端電壓及電流，記錄數(shù)據(jù)。③向該豬肉條注一定量的水后再次接入電路，測(cè)量電壓及電流，記錄數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。注水情況電壓表示數(shù)/V電流表示數(shù)/mA電阻大小/Ω未注水3.00.754000注水0.1mL3.00.803750注水0.2mL3.00.903333①由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：________。②有同學(xué)說本實(shí)驗(yàn)方案還不夠完善，請(qǐng)補(bǔ)充完整，使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更可靠。________。8.（2021·甌海模擬）為了探究“通過導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系”，小明利用電壓為4.5伏的電源，標(biāo)有“20歐，1.5安”的滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、電壓表、電流表等儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，步驟如下：①使用阻值為5歐的定值電阻R0，按圖甲電路圖連接電路；②閉合開關(guān)S，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P，當(dāng)電壓表示數(shù)為3伏時(shí)，記錄電流表的示數(shù)：③把R0換用其它阻值的定值電阻，重復(fù)步驟②，得到阻值R與電路中電流大小RI關(guān)系如圖丙。（1）圖乙是對(duì)應(yīng)的未連接完整的實(shí)物圖，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線完成該實(shí)物圖的連接。（2）實(shí)驗(yàn)過程中，移動(dòng)變阻器滑片時(shí)，眼睛應(yīng)注視

。A.變阻器滑片B.電壓表示數(shù)C.電流表示數(shù)（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明進(jìn)一步對(duì)滑動(dòng)變阻器接入的阻值R1與電路中電流大小關(guān)系進(jìn)行探究，并繼續(xù)畫出RI圖像。則對(duì)應(yīng)的圖像是圖丁中的哪一條線(選數(shù)字)，并簡(jiǎn)述你選擇的依據(jù)：________。9.（2021·樂清模擬）小明利用僅有的一個(gè)規(guī)格為“20Ω1.0A”的滑動(dòng)變阻器和其他器材來“檢驗(yàn)歐姆定律”。實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示，電源電壓恒為6伏?；瑒?dòng)變阻器的ab段線圈之間的絕緣漆破損，導(dǎo)致電流直徑流過(如圖乙)，致使ab段電阻損失，此時(shí)ab段電阻阻值可忽略不計(jì)。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①用8歐的定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，連接好電路。②閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使定值電阻兩端電壓為4伏，讀出電流表的示數(shù)(如圖丙)。斷開開關(guān)，把滑片P移到阻值最大端。③依次用阻值為12歐、16歐和20歐的定值電阻替換原來的電阻，重復(fù)步驟②。（1）圖丙中電流表示數(shù)為________安。（2）小明設(shè)計(jì)上述實(shí)驗(yàn)步驟，要探究的問題是：________。（3）小明在完成16歐電阻的實(shí)驗(yàn)后，再做20歐電阻的實(shí)驗(yàn)時(shí)，但電壓表示數(shù)一直大于4伏。分析可得，ab段電阻絲絕緣層破損前的阻值Rab的范圍是________。10.（2021·寧波模擬）某興趣小組用兩節(jié)新干電池，規(guī)格為“10Ω1.5A"的滑動(dòng)變阻器等器材，來測(cè)導(dǎo)體電阻。請(qǐng)分析回答：（1）連接好電路，閉合開關(guān)，向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，當(dāng)滑片移到C點(diǎn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)兩表才有示數(shù)，示數(shù)分別為2V、0.2A。根據(jù)以上信息思考該電路的連接方式，并用筆畫線代替導(dǎo)線按該連接方式，將圖1電路連接完整。（2）繼續(xù)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器進(jìn)行測(cè)量，測(cè)得數(shù)據(jù)如表所示，第二次測(cè)量時(shí)電流表示數(shù)如圖2所示，據(jù)圖把表中所缺數(shù)據(jù)填寫完整。實(shí)驗(yàn)序號(hào)電壓/V電流/A12.00.2022.5________32.80.28（3）該小組同學(xué)用這套器材(所有器材不變)和阻值為5Ω、15Ω、25Ω的三個(gè)定值電阻繼續(xù)探究“電流與電阻的關(guān)系”。實(shí)驗(yàn)中要控制電阻兩端的電壓不變，那么電阻兩端電壓最小能控制到________V。11.（2021·麗水模擬）小金利用圖甲的電路制量小燈泡的電功率。小燈泡的額定電壓為2.5伏。

[實(shí)驗(yàn)過程]（1）連接電路時(shí)，應(yīng)該保持開關(guān)斷開，滑動(dòng)變阻器的滑片置于________(填“A”或“B”)端：（2）閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使小燈泡兩端電壓為2.5伏，此時(shí)電流表示數(shù)如圖乙。則小燈泡的額定功率為________瓦：（3）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，記錄多組電壓、電流數(shù)據(jù)，計(jì)算小燈泡對(duì)應(yīng)功率，完成實(shí)驗(yàn)：圖丙是小金作出的小燈泡IU圖象。關(guān)于小燈泡的功率P與通過其電流的平方I2的關(guān)系。如圖所示的圖象中最合理的是________。

（4）[繼續(xù)探究]小燈泡的亮度是由實(shí)際功率決定的，若將標(biāo)有220V40W燈泡L1和標(biāo)有220V60W燈泡L2串聯(lián)后接到家庭照明電路中，燈泡________更亮。12.（2021·柯橋模擬）小科在做“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室有如下器材：電源（電壓恒為6V），小燈泡L（額定電壓為2.5V，燈絲電阻約為10?），電流表、電壓表、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器R各一個(gè)，導(dǎo)線若干。（1）用筆畫線代替導(dǎo)線，幫小科同學(xué)將圖甲中的電路連接完整；（2）正確連接電路，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，原因可能是________。（3）排除故障后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P的位置，獲得多組對(duì)應(yīng)的電壓值和電流值，繪制小燈泡UI圖像如圖乙所示，小燈泡的額定功率為________W。（4）小科打算增加一個(gè)阻值為25歐姆的定值電阻R0，利用一只電流表或者電壓表，通過圖丙或圖丁兩種不同方案的電路圖測(cè)定小燈泡的額定電功率，則以下判斷正確的是

。A.兩種方案都能B.兩種方案都不能C.丙方案能，丁方案不能D.丙方案不能，丁方案能

13.（2021·江北模擬）小科在“測(cè)量小燈泡的額定功率”實(shí)驗(yàn)中，選用的小燈泡標(biāo)有“2.5V”字樣。（1）如圖甲是小科測(cè)量小燈泡額定功率不完整的實(shí)物電路，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接完整。（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，電壓表的示數(shù)如圖乙所示，則應(yīng)將滑片向________端移到某一位置，才能使小燈泡正常工作，測(cè)出其額定功率。（3）完成上述實(shí)驗(yàn)后，小科又設(shè)計(jì)了一種測(cè)額定電壓為U1的小燈泡額定功率的方案，如圖丙所示，R0是阻值已知的定值電阻。請(qǐng)完成下列操作：①連接好電路，閉合開關(guān)S，將開關(guān)S1撥到觸點(diǎn)A，移動(dòng)滑片，使電壓表的示數(shù)為小燈泡的額定電壓U1；②保持滑片的位置不動(dòng)，再將開關(guān)S1撥到另一觸點(diǎn)B，讀出電壓表的示數(shù)U2；③用U1、U2、R0表示小燈泡的額定功率，則表達(dá)式P＝________。14.（2021·下城模擬）小金認(rèn)為，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量可能與導(dǎo)體中的電流、導(dǎo)體電阻和通電時(shí)間有關(guān)。于是他將A、B兩個(gè)完全相同的燒瓶，分別裝相同質(zhì)量的酒精和煤油，按圖甲所示接入電路。（1）若兩瓶中的電阻絲阻值相同，接通電路后，由溫度傳感器記錄下兩瓶中液體溫度變化情況，并得到如圖乙圖線。則酒精的比熱容比煤油稍________（選填“大”或“小”）。（2）若兩瓶中電阻絲的阻值RA＞RB，接通電路后，觀察到溫度傳感器顯示出A的溫度明顯比B升得快。多次重復(fù)，現(xiàn)象相同。由此他得出結(jié)論：在電流與通電時(shí)間相同時(shí)，導(dǎo)體的電阻越大，產(chǎn)生的熱量也越多。小金得出的結(jié)論是正確的，請(qǐng)說明理由。________。（3）若將（2）中的兩個(gè)燒瓶?jī)?nèi)的電阻絲并聯(lián)接在電路中，請(qǐng)分析能否用來探究電阻絲產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系，并說明原因：________。15.（2021·鹿城模擬）為了測(cè)定小燈泡的電功率，小明利用電壓恒為3伏的電源、滑動(dòng)變阻器、標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡等器材按圖甲方式連接電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，閉合開關(guān)并移動(dòng)滑片P，獲得相關(guān)數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)序號(hào)電壓/伏電流/安電功率/瓦12.00.180.3622.5

0.5033.00.220.66（1）完成實(shí)驗(yàn)2后，要想獲得實(shí)驗(yàn)3的數(shù)據(jù)，則實(shí)驗(yàn)中滑片P的移動(dòng)情況是________。（2）請(qǐng)分析表中數(shù)據(jù)，確定小燈泡正常發(fā)光時(shí)電流表的示數(shù)，并在圖乙中畫出此時(shí)電流表指針位置：（3）在滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)過程中，電路消耗的總功率、小燈泡的功率隨電流變化如圖丙所示，請(qǐng)判斷隨電流增大，滑動(dòng)變阻器的功率大小變化是________。

16.（2021·嘉善模擬）小明同學(xué)在進(jìn)行“測(cè)量額定電壓為3.8V的小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)。（1）如圖甲所示是小明同學(xué)連接的實(shí)物電路圖，圖中只有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤，請(qǐng)你在圖中用“×”標(biāo)出這根錯(cuò)接的導(dǎo)線，只改接一根導(dǎo)線使電路成為正確的電路。（2）在實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)電壓表示數(shù)為額定電壓一半時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，小燈泡的實(shí)際功率P實(shí)為________W。(精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位)（3）當(dāng)小燈泡正常工作時(shí)，電流表示數(shù)為0.24A。小明發(fā)現(xiàn)P額<4P實(shí)。其原因是________。17.（2021·余杭模擬）某品牌酸奶機(jī)的部件如圖甲所示，工作電路如圖乙所示，其中R1與R2為電熱絲。接入電路，啟動(dòng)工作即為閉合開關(guān)S1，進(jìn)入加熱狀態(tài)，此時(shí)的功率為20W；當(dāng)溫度達(dá)到42℃時(shí)，溫控開關(guān)S2自動(dòng)斷開，功率減小到4W，此后設(shè)備達(dá)到熱平衡，溫度保持42℃不變（不考慮溫度對(duì)電阻的影響）。小樂利用此酸奶機(jī)按如下方式制取酸奶：①將酸奶機(jī)的不銹鋼內(nèi)膽放在開水中煮5分鐘；②將新鮮純牛奶倒入酸奶機(jī)，然后加入適量酸奶；③蓋上酸奶機(jī)的頂蓋，讓內(nèi)部處于密封狀態(tài)，打開電源開關(guān)。（1）組成酸奶機(jī)部件的材料中，屬于金屬材料的是________（選填“玻璃”“塑料”或“不銹鋼”）。（2）在制作酸奶過程中，步驟①和步驟③的目的分別是________。（3）該酸奶機(jī)電熱絲R2的阻值為________Ω；若加熱時(shí)的效率為75%，則將240g的混合牛奶（鮮奶和酸奶的混合物）從22℃加熱到42℃大約需要________s。[混合牛奶的比熱容始終為2.5×103J/（kg?℃）；不考慮加熱過程中熱量散失的影響]18.（2021·余杭模擬）電爐絲正常工作時(shí)，導(dǎo)線和電爐絲通過的電流相同，但電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱。為探究其原因，小樂設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，其中R1＞R2。（1）用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)驗(yàn)電路連接完整。（2）為了在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到明顯的實(shí)驗(yàn)效果，燒瓶中應(yīng)加入等量的________（選填“水”或“煤油”）；實(shí)驗(yàn)中通過________（選填“加熱時(shí)間”或“溫度計(jì)示數(shù)的變化”）來反映電阻絲產(chǎn)生熱量的多少。（3）實(shí)驗(yàn)表明：在電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。則“電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱”的原因是________。19.（2021·麗水模擬）空氣炸鍋，因其烹制食物脂防含量低，無油煙味，深受廣大市民青睞．如圖甲所示，為某品牌空氣炸鍋，其發(fā)熱元件為兩個(gè)電阻，R1=50歐，R2=200歐，額定工作電壓為220伏，內(nèi)部電路可簡(jiǎn)化為圖乙所示電路。（1）空氣炸鍋在烹制食物時(shí)，主要利用了電流的________；（2）若要使空氣炸鍋處于高溫檔，開關(guān)S1閉合，開關(guān)S接________(填“a”或“b”)；（3）中溫檔正常工作時(shí)，求通過電阻R2消耗的總功率；（4）高溫檔正常工作時(shí)，求電阻R1、R2消耗的總功率。20.（2021·嘉善模擬）空氣炸鍋，因其烹制食物脂防含量低，美味，無油煙味，深受廣大市民青睞。如圖甲所示，為某品牌空氣炸鍋，其發(fā)熱元件為兩個(gè)電阻，R1=55Ω，R2=220Ω，額定電壓為220V。內(nèi)部電熱部分電路可簡(jiǎn)化為圖乙所示。（1）當(dāng)開關(guān)S1閉合，開關(guān)S接a端時(shí)為________檔。（選填“高溫”、“中溫”或“低溫”）（2）高溫檔正常工作時(shí)，求電阻R1、R2消耗的總功率。（3）若用此空氣炸鍋加工薯?xiàng)l，原料薯?xiàng)l溫度為20℃，炸熟至少需要達(dá)到170℃，求一次炸熟100g薯?xiàng)l需要吸收的熱量。（C薯?xiàng)l取3.63×103J/(kg.℃)）（4）若電動(dòng)機(jī)線圈電阻為10Ω，正常工作時(shí)流過電動(dòng)機(jī)電流為0.2A，求該電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)輸出的機(jī)械功率。二、解答題（共14題）21.（2021·上虞模擬）在圖甲所示的電路中，已知電源為電壓可調(diào)的“直流電源”，燈泡L1的額定電壓為8V，圖乙是燈泡L2的UI圖像。（1）當(dāng)開關(guān)S接a時(shí)，電壓表的示數(shù)為1.2V，電流表的示數(shù)為0.3A，求定值電阻R0的阻值；（2）當(dāng)開關(guān)S接a時(shí)，調(diào)節(jié)電源電壓，使燈泡L1正常發(fā)光，此時(shí)R0消耗的功率為1W，求燈泡L1的額定功率；（3）開關(guān)S接b時(shí)，通過調(diào)節(jié)電源電壓使燈泡L1正常發(fā)光，求電路消耗的總功率。22.（2021·瑞安模擬）某科學(xué)探究小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲裝置，用于測(cè)量石塊密度。R為滑動(dòng)變阻器，其最大阻值為20歐。Rx為力敏電阻，力敏電阻的阻值與壓力的關(guān)系如圖乙所示。測(cè)量時(shí)，先將石塊沉入水底，再向礦泉水瓶中加一定量的水，直到石塊離開杯底浸沒在水中，讀出電流表示數(shù)I1；第二次向礦泉瓶中加適量水，直到石塊離開水面，靜止在空中，讀出此時(shí)電流表示數(shù)I2。通過計(jì)算獲得石塊的密度。（1）實(shí)驗(yàn)過程中，石塊離開杯底到石塊上部露出水面前，電流表示數(shù)的變化情況是________(填“變大”、“變小”或“不變”)。（2）已知電源電壓為6伏，測(cè)量某石塊密度時(shí)，滑動(dòng)變阻器滑片恰好位于中點(diǎn)，力敏電阻所受壓力FA與繩子對(duì)石塊的拉力F拉的關(guān)系如下表所示。若實(shí)驗(yàn)中讀得I1為0.2安，I2為0.3安，求該石塊的密度(不計(jì)礦泉水瓶、滑輪、杠桿自身質(zhì)量)。FA(牛)50100150200250F拉(牛)123453）若在實(shí)驗(yàn)中滑輪質(zhì)量不能忽略，則該測(cè)量方法對(duì)結(jié)果有定的影響。小明認(rèn)為可以通過調(diào)節(jié)滑片來消除這種影響。請(qǐng)指出為了消除滑輪質(zhì)量的影響，應(yīng)該如何調(diào)節(jié)滑片位置并說明理由。23.（2021·江北模擬）某款水位自動(dòng)測(cè)控儀的測(cè)量原理如圖甲所示，電源電壓U恒為15V，定值電阻R0＝10Ω，R1為一豎直固定的光滑金屬棒，總長(zhǎng)40cm，阻值為20Ω，其接入電路的阻值與對(duì)應(yīng)棒長(zhǎng)成正比。彈簧上端固定，滑片P固定在彈簧下端且與R1接觸良好，滑片及彈簧的阻值、重力均不計(jì)。圓柱體M通過無伸縮的輕繩掛在彈簧下端，重80N，高60cm，底面積為100cm2。當(dāng)水位處于最高位置A時(shí)，M剛好浸沒在水中，此時(shí)滑片P恰在R1最上端；當(dāng)水位降至最低位置B時(shí)，M的下表面剛好離開水面。已知彈簧所受拉力F與其伸長(zhǎng)量△L的關(guān)系如圖乙所示。（已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）閉合開關(guān)S，試問：（1）當(dāng)水位下降時(shí)，金屬棒接入電路的長(zhǎng)度________，電壓表示數(shù)________。（兩空均填“增大”或“減小”）（2）當(dāng)水位處于位置A時(shí)，電壓表的示數(shù)為多少？（3）水位由位置A降至B這一過程，彈簧的長(zhǎng)度增加了多少？定值電阻R0消耗的電功率變化了多少？24.（2021·鄞州模擬）太陽能熱水器的電腦芯片可以通過“水位水溫傳感器”的電阻變化來檢測(cè)水位和水溫變化，從而自動(dòng)控制進(jìn)水、加熱等。某型號(hào)的太陽能熱水器的“水位水溫傳感器”有紅、藍(lán)、白、綠四根不同顏色的引出線，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖如圖甲所示，其中四個(gè)電阻阻值都等于10kΩ，水箱內(nèi)A、B、C、D、E、F、G、H均為裸露的金屬觸點(diǎn)，忽略水的電阻。（1）水位傳感器利用不純凈的水能導(dǎo)電，且電阻可以忽略的性質(zhì)來工作的，因此浸入水面下的電阻被________（填“短路”或“斷路”）·若水箱內(nèi)的實(shí)際水位已經(jīng)下降，但它的顯示屏總顯示水是滿的，則水位傳感器的故障位于紅線上的________（填字母）點(diǎn)與藍(lán)線之間。（2）太陽能熱水器陰雨天時(shí)需要電軸助加熱，已知加熱功率為1500W，要把水箱里的160g水從20℃加熱到50℃，需要多長(zhǎng)時(shí)間？【c水=4.2×103（3）現(xiàn)有一個(gè)維修替換下來的“水位水溫傳感器”，其熱敏電阻完好，其阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖乙所示，小科設(shè)計(jì)如圖丙所示的電路來自制一個(gè)指針式熱敏溫度計(jì)。若電路中電源電壓為6V，定值電阻R0的阻值是5kΩ，那么與這個(gè)指針式熱敏溫度計(jì)的10℃溫度刻度對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)為多少？25.（2021·鎮(zhèn)海模擬）小科家某型號(hào)電熱加濕器的原理圖如圖甲，R1、R2都是發(fā)熱電阻，不考慮溫度對(duì)電阻的影響，且R2=3R1；S為旋轉(zhuǎn)型開關(guān)，1、2、3、4為觸點(diǎn)，通過旋轉(zhuǎn)開關(guān)S可實(shí)現(xiàn)“關(guān)”、“低檔”、“高檔”之間的切換（低檔為小功率加熱，高檔為大功率加熱），其部分技術(shù)參數(shù)如下表。額定電壓（V）220高檔發(fā)熱功率（W）400注水倉(cāng)最大注水量（kg）3（1）開關(guān)處于圖甲所示位置，電熱加濕器的狀態(tài)是________。（選填“關(guān)”“低檔”或“高檔”）（2）求電熱加濕器中R1的阻值。（3）某次使用加濕器在額定電壓下工作，加濕器注水倉(cāng)中加注冷水已達(dá)到最大注水量，其工作30min的功率與時(shí)間圖像如圖乙所示，如果電阻R1在此次高檔加熱時(shí)產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，可以使注水倉(cāng)中冷水的溫度升高多少℃？[計(jì)算結(jié)果保留整數(shù)，水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）]（4）某一天，小科斷開家中其他所有用電器，只接通加濕器在低檔加熱，發(fā)現(xiàn)家中3000r/（kW?h）的電能表轉(zhuǎn)盤在400s內(nèi)轉(zhuǎn)了27圈，求此時(shí)電阻R2的實(shí)際功率是多少？26.（2021·甌海模擬）溫州地區(qū)常下暴雨，導(dǎo)致水庫(kù)水位超過警戒線產(chǎn)生危險(xiǎn)。為自動(dòng)測(cè)量水庫(kù)水位超出警戒線的高度，小明設(shè)計(jì)了一臺(tái)簡(jiǎn)易水位測(cè)量?jī)x，其工作原理如圖甲所示。密度比水大的圓柱體M底面積為10厘米2，物體M和N重力均為40牛，繩子繞過定滑輪把MN兩物體相連，調(diào)節(jié)繩子長(zhǎng)度使M的下表面與水庫(kù)警戒線相平，輕質(zhì)杠桿OB繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，物體N放在杠桿的B處，OB長(zhǎng)102厘米，力敏電阻R1通過A處對(duì)杠桿產(chǎn)生支撐，OA長(zhǎng)51厘米，力敏電阻R1阻值與所受壓力FA的關(guān)系如表乙所示。電路電源電壓U恒為6伏，R0的阻值不變，在電流表相應(yīng)的位置標(biāo)出水位高度。(杠桿OB自身重力、繩重和摩擦均不計(jì)，水的密度ρ水=1.0×103千克/米3)（1）隨著水庫(kù)水位超出警戒線的高度變大，電路中的電壓表示數(shù)將________(學(xué)法指導(dǎo)：分析愿理，列出思維過程流程圖：浮力變化→B處壓力變化→A處壓力變化→電阻R1變化→電壓表示數(shù)變化)壓力FA(牛)0102030電阻R1(歐)2015105（2）小明對(duì)自己制作的簡(jiǎn)易水位測(cè)量?jī)x進(jìn)行了如下測(cè)試并標(biāo)注刻度，請(qǐng)完成相關(guān)問題：①已知圓柱體M還未浸入水中時(shí)，電壓表示數(shù)為2伏，則R0的阻值為

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Ω。②當(dāng)某次水位超過警戒線一定高度h，電流表示數(shù)為0.3安。請(qǐng)計(jì)算h的高度值？(寫出計(jì)算過程)（3）若用這個(gè)完成測(cè)試的測(cè)量?jī)x來測(cè)量海水超過警戒線的高度，只通過調(diào)節(jié)物體N在杠桿上放置的位置(其它條件不變)，仍用電流表也能準(zhǔn)確讀出水位高度。則應(yīng)如何調(diào)節(jié)N的位置，并說出理由。(已知ρ海水=1.02×103千克/米3，杠桿平衡條件F1L1=R2L2阿基米德原理F浮=G排液=ρ液gV排)27.（2021·樂清模擬）某校STEM小組設(shè)計(jì)制作了如圖甲所示的裝置，將一個(gè)量程為0~0.6A的電流表改裝成“氣壓表”連接在電路中，閉合開關(guān)前，將注射器活塞推至底端排盡空氣，并用橡皮帽將注射孔密封??；閉合開關(guān)，在不拉動(dòng)活塞的情況下，調(diào)節(jié)裝置，使電流表的示數(shù)為0.6安；向左拉彈簧，當(dāng)活塞移動(dòng)瞬間，可直接在“氣壓表”上讀出大氣壓的值。（1）圖甲中，用力向左拉動(dòng)注射器的活塞，“氣壓表”(電流表)的讀數(shù)將________。(選填“變大”、“不變”或“變小”)（2）已知電源電壓恒定為9伏，電阻R0的阻值為5歐，電阻絲R是長(zhǎng)為11厘米，阻值為55歐的均勻電阻絲，所用彈簀的伸長(zhǎng)量(△L)跟所受拉力(F)的關(guān)系如圖乙所示，注射器活塞的橫截面積為1厘米2。理論上外界氣壓為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(1×105帕)時(shí)應(yīng)標(biāo)在電流表的什么示數(shù)上？（3）請(qǐng)對(duì)STEM小組的設(shè)計(jì)裝置進(jìn)行評(píng)價(jià)。(優(yōu)缺點(diǎn)各寫一點(diǎn))28.（2021·鹿城模擬）音樂噴泉是集聲光電技術(shù)于一體的裝置，一方面通過電腦采集音樂的聲音頻率特征，并將其轉(zhuǎn)化為控制信號(hào)，控制水泵噴出水柱，形成噴泉；另一方面，讓紅、綠、藍(lán)三種色燈照射到水柱上，通過電腦控制三種色燈亮暗讓水柱變換顏色，呈現(xiàn)美輪美奐的視覺效果。（1）圖甲為光的三原色示意圖，某段時(shí)間噴泉一組色燈的紅、綠、藍(lán)色燈亮暗變化規(guī)律如圖乙，圖中第10~15秒噴泉的顏色是________。（2）如圖丙為控制噴泉工作的模擬電路，控制電路電源電壓U。呈周期性變化(如圖丁所示)，定值電阻R1=2歐，E為具有特殊功能的電子元件，當(dāng)Ua<6伏時(shí)，電路中沒有電流通過；當(dāng)Ua≥6伏時(shí)，E兩端電壓恒為6伏。當(dāng)線圈中通過的電流I≥2安時(shí)，電磁繼電器銜鐵被吸下，水泵啟動(dòng)噴水。(線圈的電阻忽略不計(jì))①=3秒時(shí)，求線圈中通過的電流大小。(寫出計(jì)算過程)②已知水泵每秒可噴出水5×103米3，在圖戊中畫出0~12秒水泵噴水的總質(zhì)量m變化曲線。(ρ水=1×103千克/米3)29.（2021·寧波模擬）專家提示：室內(nèi)空氣過于干燥，發(fā)病率會(huì)明顯增加，室內(nèi)最佳空氣濕度值范圍45%至50%。如圖所示是某家用空氣加濕裝置的自動(dòng)控制電路，R1是一個(gè)傳感電阻(置于加濕器表面，和空氣接觸，用于探測(cè)空氣的濕度)，其阻值隨濕度的變化關(guān)系如表所示。加濕裝置上標(biāo)有“220V44W”字樣。已知定值電阻R0為75Ω，控制電路電源的電壓U0為6V不變。當(dāng)控制電路中的電流增大到某一數(shù)值時(shí)，繼電器的銜鐵被吸下，加濕裝置電路斷開；當(dāng)控制電路中的電流減小到某數(shù)值時(shí)，繼電器的銜鐵被斷開，加濕裝置電路閉合，開始工作。請(qǐng)回答：空氣濕度(%)102030405060708090電阻R阻值(Ω)3002101501007550403025（1）求加濕裝置正常工作時(shí)的工作電流。（2）若室內(nèi)濕度在50%，銜鐵被吸下、加濕裝置電路被斷開，求這時(shí)控制電路中的電流。（3）若要使室內(nèi)濕度在60%時(shí)，才能讓銜鐵被吸下，加濕裝置電路被斷開。對(duì)控制電路可采取的措施有________。A．串聯(lián)一個(gè)電阻B．減小R0的電阻值C．減小控制電路電壓U0D．增大線圈匝數(shù)30.（2021·余杭模擬）小樂設(shè)計(jì)了一個(gè)電子拉力計(jì)，其原理圖（部分）如圖甲所示，其中電源電壓U=3V，定值電阻R0=5Ω，R1是一根長(zhǎng)為L(zhǎng)=5cm的均勻電阻線（阻值跟長(zhǎng)度成正比，最大阻值為25Ω），輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端和金屬滑片P固定在一起（彈簧的電阻不計(jì)，P與R1接觸良好且摩擦不計(jì)），當(dāng)不拉拉環(huán)時(shí)，金屬滑片P剛好處于a端。已知該輕質(zhì)彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度△L與所受拉力F的關(guān)系如圖乙所示。（1）小樂利用一量程為0~3V的電壓表改裝成拉力示數(shù)表，要求拉力越大，電壓表指針向右偏轉(zhuǎn)越大，則該電